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Die
Erfindung betrifft eine Schwerlastrolle für Schwerlastrollenbahnen mit
einer kreiszylindrischen Auflagerrolle und wenigstens zwei Lagerböcken sowie
eine Schwerlastrollenbahn.
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Schwerlastrollen
werden beispielsweise in Schwerlastrollenbahnen eingesetzt, die
für den
Zu- und Abtransport eines Spritzgusswerkzeugs zu einer Spritzgussmaschine
vorgesehen sind. Spritzgusswerkzeuge können pro Werkzeug in einem
Bereich von etwa 5 bis 40 Tonnen wiegen und müssen bei jedem Werkzeugwechsel
in die Spritzgussmaschine eingefahren bzw. wieder von dort ausgefahren
werden. Konventionelle Schwerlastbahnen weisen zahlreiche walzenförmige, kreiszylindrische
Auflagerrollen auf, die an ihrem rechten und linken Ende mit einem
eingebauten Schwerlastlager versehen sind. Die Auflagerrollen sind
daher üblicherweise
als dickwandige Rohre aufgebaut. Wesentlich ist bei solchen Schwerlastbahnen,
dass eine Scheitellinie der Auflagerrolle, die eine Auflageebene
für das
Werkzeug definiert, höher
liegt als die Begrenzungen der Lagerböcke für die Auflagerrolle. Dies deshalb,
damit ein Spritzgusswerkzeug unterschiedliche Breiten aufweisen
kann und sich auch über
die seitliche Begrenzung der Auflagerrolle hinaus erstrecken kann.
Um das Spritzgußwerkzeug
während
des Transports zu führen,
sind Spritzgusswerkzeuge üblicherweise
mit einer Führungsleiste
versehen, die in eine passende Nutrolle der Schwerlastrollenbahn
eingreift. Auch diese Nutrolle ist als Auflagerrolle ausgebildet
und mit zwei Lagerböcken
versehen. Schwerlastrollenbahnen für Spritzgusswerkzeuge sind
aufgrund der hohen Belastung und der zahlreichen mechanischen Bearbeitungsvorgänge beim
Einsetzen der Lager in die dickwandigen Rohre der Auflagerrollen
kompliziert und teuer herzustellen.
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Mit
der Erfindung soll eine Schwerlastrolle und eine Schwerlastrollenbahn
bereitgestellt werden, die einen konstruktiv einfachen Aufbau aufweisen.
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Erfindungsgemäß ist hierzu
eine Schwerlastrolle für
Schwerlastrollenbahnen mit einer kreiszylindrischen Auflagerrolle
und wenigstens zwei Lagerböcken
vorgesehen, bei der jeder Lagerbock wenigstens zwei Lagerrollen
aufweist, die um jeweils eine Drehachse drehbar am Lagerbock gehalten
sind, wobei die Drehachsen der Lagerrollen in einer Richtung senkrecht
zu einer Mittellängsachse
der Auflagerrolle voneinander beabstandet sind und wobei die Auflagerrolle
mit ihrem Außenumfang
an jedem Lagerbock auf den jeweiligen Lagerrollen aufliegt.
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Indem
die Auflagerrolle mit ihrem Außenumfang
auf wenigstens vier Lagerrollen aufliegt, muss die Auflagerrolle
selbst nicht mehr mit einem geeigneten Lager versehen sein. Stattdessen
kann als Auflagerrolle beispielsweise eine massive Welle, ein einfaches
dickwandiges Rohr mit glattem Außenumfang oder ein sonstiges,
kreiszylindrisches Standardteil verwendet werden. Die Lagerrollen
können
ebenfalls als Standardteile ausgebildet sein und die Auflagerrolle
rollt mit ihrem Außenumfang
auf wenigstens vier Lagerrollen ab. Insgesamt ergibt sich dadurch ein
konstruktiv sehr einfacher Aufbau einer Schwerlastrolle, wobei sich
die Lagerrollen nicht über
eine obere Scheitellinie der Auflagerrolle hinaus erstrecken und
die Schwerlastrolle somit insbesondere für den Transport weit auskragender
Spritzgusswerkzeuge geeignet ist. Da die Drehachsen der beiden Lagerrollen
unterhalb der Mittellängsachse
der Auflagerrolle und darüber
hinaus senkrecht zur Mittellängsachse
der Auflagerrolle voneinander beabstandet sind, also parallel zu
einer Transportrichtung voneinander beabstandet sind, liegt die
Auflagerrolle beispielsweise an jedem ihrer Enden zwischen zwei
Auflagerrollen an. Der Abstand der beiden Drehachsen zueinander
muss konsequenterweise mehr als die Summe der Radien der beiden
Lagerrollen und weniger als die Summe der Radien der Lagerrollen
und des Durchmessers der Auflagerrolle betragen. Besonders vorteilhaft
ist ein Abstand der Drehachsen, der nur wenig mehr als die Summe
der Radien der beiden Lagerrollen beträgt. Die Auflagerrolle wird dann
noch zuverlässig
durch ihr Eigengewicht auf den Lagerrollen gehalten und die Belastung
der Lagerrollen verteilt sich annähernd gleichmäßig auf eine
vertikale und eine horizontale Komponente.
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In
Weiterbildung der Erfindung liegt die Auflagerrolle im Bereich jedes
ihrer beiden Enden auf den Lagerrollen eines Lagerbocks auf. Zusätzlich kann
wenigstens ein dritter Lagerbock vorgesehen sein, auf dessen Lagerrollen
die Auflagerrolle zwischen ihren beiden Enden aufliegt.
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Standardmäßig wird
die Auflagerrolle an ihren beiden Enden gelagert und lediglich bei
sehr hohen zu erwartenden Lasten oder sehr langen Auflagerrollen,
kann diese zusätzlich
mit weiteren Lagerböcken
abgestützt
werden. Da die Lagerrollen mit dem Außenumfang der Auflagerrolle
zusammenwirken, ist die Platzierung der zusätzlichen Lagerböcke völlig frei
und lediglich durch das konstruktive Umfeld vorgegeben. Beispielsweise
ist auch möglich,
die Auflagerrolle beabstandet von ihren beiden Enden zu lagern,
wenn im Bereich der Enden beispielsweise Platz für die Unterbringung von Antrieben
benötigt wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist jeder Lagerbock zwei parallele,
voneinander beabstandete Trägerplatten
auf, zwischen denen die Lagerrollen angeordnet sind. Vorteilhafterweise
weisen die Trägerplatten
jeweils eine U-artige und einseitig offene Ausnehmung auf, innerhalb
derer die Auflagerrolle angeordnet ist.
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Auf
diese Weise wird ein konstruktiv einfacher Aufbau geschaffen, da
der Lagerbock beispielsweise aus ausgelaserten Blechteilen aufgebaut
werden kann. Zwischen den beiden Trägerplatten sind die Lagerrollen
sicher und geschützt
aufgenommen. Die U-artige und einseitig offene Ausnehmung dient dazu,
die Auflagerrolle aufzunehmen, wobei die Auflagerrolle im Betrieb
nicht an den Trägerplatten
anliegt, sondern lediglich auf dem Außenumfang der Lagerrollen abrollt.
Die Trägerplatten
sind zweckmäßigerweise
so gestaltet, dass sie sich nicht über die obere Scheitellinie
der Auflagerrolle hinaus erstrecken.
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In
Weiterbildung der Erfindung sind die Trägerplatten auf einer gemeinsamen
Basisplatte angeordnet.
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Auf
diese Weise wird ein modular verwendbarer Lagerbock geschaffen,
der als Serienteil hergestellt werden kann und auf im wesentlichen
beliebige Unterkonstruktionen oder unmittelbar auf ein Bodenfundament
aufgesetzt werden kann.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die dem Ende der Auflagerrolle benachbarte
Trägerplatte
an ihrer, den Lagerrollen abgewandten Außenseite mit einem Anschlag
versehen, der sich vor das Ende das Auflagerrolle erstreckt.
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Ein
solcher Anschlag kann sicherstellen, dass die Auflagerrolle unverlierbar
auf den Lagerböcken
gehalten ist und kann beispielsweise eine Durchgangs- oder Sackbohrung
zur Aufnahme eines Endes der Aufla gerrolle aufweisen. Ein solcher
Anschlag kann kostengünstig
ausgebildet sein und beispielsweise aus einem an die Trägerplatte
angeschraubten Kunststoffblock bestehen.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die Auflagerrolle an wenigstens
einem Ende mit einem Antriebsrad, insbesondere einem Kettenrad,
versehen.
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Die
erfindungsgemäße Schwerlastrolle
ist problemlos mit einem Antrieb ausrüstbar, beispielsweise mit einem
Kettenrad an einem ihrer Enden. Ein solches Antriebsrad kann sich
dann über
die obere Scheitellinie der Auflagerrolle erstrecken, wenn die auf
der Schwerlastrollenbahn zu transportierenden Gegenstände dies
erlauben.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist die Auflagerrolle mit Klemmringen
und/oder Anlaufscheiben versehen.
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Auf
diese Weise kann eine Führungsrolle
geschaffen werden, in der beispielsweise Führungsleisten von Spritzgusswerkzeugen
sicher geführt
werden können.
Eine solche Führungsrolle
oder Nutenrolle lässt
sich dabei durch einfaches Aufschieben von Anlaufscheiben und/oder
Klemmringen realisieren, die sämtlich
als Standardteile verfügbar
sind, und es muss kein spezielles Drehteil angefertigt werden.
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Das
der Erfindung zugrundeliegende Problem wird auch durch eine Schwerlastrollenbahn
mit mehreren erfindungsgemäßen Schwerlastrollen
gelöst,
bei der die Lagerböcke
an die Oberseiten von sich entlang der Schwerlastrollenbahn erstreckenden Trägern geklemmt
oder geschraubt sind.
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Schwerlastrollenbahnen
müssen
neben einer erheblichen Tragkraft auch eine erhebliche Fertigungspräzision aufweisen,
da die durch die Schei tellinien des jeweiligen oberen Umfangs der
Auflagerrollen definierte Auflageebene exakt ausgerichtet sein muss,
um übermäßige Belastungen
für einzelne Auflagerrollen
zu vermeiden. Darüber
hinaus muss sichergestellt sein, dass ein aufliegendes zu transportiendes
Werkzeug exakt senkrecht zur Mittellängsachse aller Auflagerrollen
transportiert wird und nicht durch das Schiefstehen einzelner Auflagerrollen
aus der Bahn gerät.
Konventionelle Schwerlastrollenbahnen werden daher mit großem Aufwand
als geschweißte
und exakt nachbearbeitete Bauteile produziert, die aufgrund ihrer
Größe im fertiggestellten
Zustand dann nur schwer zu transportieren sind. Indem die Lagerböcke der
erfindungsgemäßen Schwerlastrollen
in einfacher Weise an Träger
angeklemmt oder angeschraubt sind, lässt sich die erfindungsgemäße Schwerlastrollenbahn
zerlegen, beispielsweise so weit zerlegen, um für den Containertransport geeignet
zu sein. Die erforderliche Präzision
bei der Ausrichtung der Auflagerrollen kann beispielsweise dadurch
erreicht werden, dass die Lagerböcke
zunächst
ausgerichtet und dann verstiftet werden, um bei der erneuten Montage
die exakte relative Position von Träger und Lagerbock wieder einstellen zu
können.
Bei der Höheneinstellung
erleichtert der modulare Aufbau die Ausrichtung sogar, da bei der Fertigung
der Lagerböcke
als Standardteil von vornherein niedrige Höhentoleranzen berücksichtigt
werden können.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Einzelmerkmale
der verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
lassen sich dabei in beliebiger Weise miteinander kombinieren, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu überschreiten. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Schwerlastrolle,
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2 eine
Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schwerlastrolle gemäß einer
ersten Ausführungsform,
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3 eine
Ansicht der Schwerlastrolle der 2 von schräg oben,
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4 eine
Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Schwerlastrolle gemäß einer
zweiten Ausführungsform
und
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5 eine
Ansicht der Schwerlastrolle der 4 von schräg oben.
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Die
Darstellung der 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Schwerlastrolle 10 mit
einer Auflagerrolle 12 und zwei Lagerrollen 14, 16.
Die Lagerrollen 14, 16 sind drehbar an einem Lagerbock 18 befestigt,
der wiederum auf einem in der 1 nicht dargestellten
Träger
oder einem Bodenfundament befestigt ist.
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Wie
zu erkennen ist, liegt die Auflagerrolle 12 lediglich lose
auf dem Außenumfang
der Lagerrollen 14, 16 auf und, wenn die Auflagerrolle 12 in
Drehung versetzt wird, drehen sich die Lagerrollen 14, 16 ebenfalls,
wie durch Pfeile in der 1 angedeutet ist. Speziell drehen
sich dann, wenn die Auflagerrolle 12 im Gegenuhrzeigersinn
gedreht wird, beide Lagerrollen 14, 16 im Uhrzeigersinn.
Ersichtlich kann bei der Realisierung einer angetriebenen Auflagerrolle
entweder die Auflagerrolle 12 oder eine der Lagerrollen 14, 16 angetrieben
werden, da die Auflagerrolle 12 und die Lagerrollen 14, 16 nach
Art eines Getriebes zusammenwirken. Da die Auflagerrollen 12 und
die Lagerrollen 14, 16 aber mit keinerlei Verzahnung
versehen sein müssen,
kann bei angetriebenen Rollen durchaus Schlupf auftreten. Es kann
daher zweckmäßig sein,
lediglich die Auflagerrolle 12 anzutreiben. Selbst für extrem
schwere Lasten, wie Spritzgusswerkzeuge von 5 bis 40 Tonnen, können als
Auflagerrolle 12 handelsübliche Wellen verwendet werden,
da, wie aus 1 ersicht lich ist, die Welle 12 selbst
ja mit keinerlei Lagern versehen werden muss. Die Welle 12 rollt
lediglich auf dem Außenumfang
der Lagerrollen 14, 16 ab und, da zwischen der
Auflagerrolle 12 und den Lagerrollen 14, 16 in
normalen Betriebszuständen
kein Schlupf auftritt, unterliegt die Auflagerrolle 12 auch
lediglich sehr geringem Verschleiß.
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Hochbelastet
sind die Lager der Lagerrollen 14, 16. Da diese
aber einen großen
Umfang aufweisen können,
ist es möglich,
hier hochbelastbare Standardteile zu verwenden. Die Lagerrollen 14, 16 können, falls
dies erforderlich ist, auf ihrem Außenumfang mit einer gummiartigen,
hochbelastbaren Beschichtung versehen sein. Grundsätzlich kann
in Bezug auf die Auflagerrolle 12 und die Lagerrollen 14, 16 aber
ohne weiteres Stahl auf Stahl abrollen, da keine Antriebskräfte übertragen
werden müssen.
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Wie 1 zu
entnehmen ist, sind Drehachsen 20, 22 der Lagerrollen 14, 16 senkrecht
zu einer Mittellängsachse 24 der
Auflagerrolle 12 voneinander beabstandet. Der Abstand der
beiden Drehachsen 20, 22 muss dabei mehr als die
Summe der Radien der Lagerrollen 14, 16 betragen
und muss gleichzeitig weniger als die Summe der Radien der Lagerrollen 14, 16 und
des Durchmessers der Auflagerrolle 12 betragen, damit die
Auflagerrolle 12 wie in 1 dargestellt
auf den beiden Lagerrollen 14, 16 aufsitzt. Die
Auflagerrolle 12 wird durch ihr Eigengewicht auf den Lagerrollen 14, 16 gehalten.
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Wie
in 1 zu erkennen ist, ist eine gestrichelt angedeutete
Transportebene 26 durch eine obere Scheitellinie der Auflagerrolle 12 definiert.
Weder der Lagerbock 18 noch die Lagerrollen 14, 16 erstrecken
sich dabei über
die Transportebene 26 hinaus. Dadurch ist die erfindungsgemäße Schwerlastrolle 10 für den Aufbau
von Schwerlastrollenbahnen geeignet, die das seitliche Auskragen
von transportierten Gegenständen
erlauben, was beispielsweise beim Transport von Spritzgusswerkzeugen
erforderlich ist.
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Die
Vorderansicht der 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schwerlastrolle 30 gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung. Eine Auflagerrolle 32 liegt im Bereich ihres
rechten bzw. linken Endes auf jeweils zwei Lagerrollen 34, 36 auf,
wobei in der Darstellung der 2 jeweils
lediglich eine Lagerrolle 34, 36 erkennbar ist.
Ein jeweiliger Lagerbock 38 besteht jeweils aus zwei parallel
zueinander angeordneten Trägerplatten 40a, 40b,
zwischen denen die Lagerrollen 34, 36 aufgenommen
sind. Die beiden Trägerplatten 40a, 40b sind
mit einer Basisplatte 42 verbunden.
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Durch
die beiden Trägerplatten 40a, 40b und die
Lagerrollen 34, 36 hindurch erstreckt sich jeweils eine
Lagerachse 44, die die Last von der jeweiligen Lagerrollen 34, 36 aufnimmt
und in die Trägerplatten 40a, 40b einleitet.
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Die
Trägerplatte 40a ist
auf ihrer, der Lagerrolle 34 abgewandten Außenseite
mit einem Anschlag 46 versehen, der verhindert, dass die
Auflagerrolle 12 sich parallel zu ihrer Mittellängsachse
bewegt. Ein identischer Anschlag 46 ist am gegenüberliegenden
Ende der Auflagerrolle 12 an der Außenseite der Trägerplatte 40a für die Lagerrolle 36 befestigt.
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Wie
in der Darstellung der 3 zu erkennen ist, weist der
Anschlag 46 drei Durchgangsbohrungen auf. Eine zentrale
Durchgangsbohrung 48 nimmt einen im Durchmesser verringerten
Endzapfen der Auflagerrolle 12 auf, zwei benachbarte Durchgangsöffnungen
dienen zum Durchstecken von Schraubbolzen, um den Anschlag 46 sicher
an der jeweiligen Trägerplatte 40a zu
halten. Auch wenn ein Endzapfen der Auflagerrolle 12 in
dem Anschlag 46 aufgenommen ist, so ist festzuhalten, dass
dies lediglich zum Begrenzen der seitlichen Bewegungsfreiheit der
Auflagerrolle 12 dient, der Anschlag 46 übernimmt
aber keinerlei Abstützung
in vertikaler Richtung. Lagerkräfte
in vertikaler Richtung werden sämtlich
von den Lagerrollen 34, 36 aufgenommen.
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Anhand
der Darstellung der 2 und 3 ist weiter
zu erkennen, dass die Basisplatten 42 der Lagerböcke 38 jeweils
auf die Oberseiten von T-Trägern 50 geklemmt
sind. Die T-Träger 50,
die in der 3 lediglich abschnittsweise
dargestellt sind, bilden die Längsträger einer
Schwerlastrollenbahn. Die Klemmverbindung der Basisplatten 42 mit
den T-Trägern 50 ermöglicht es,
die Lagerböcke 38 exakt
in die erforderliche Position auszurichten. Um eine solche Position
zu sichern, können
die Basisplatten 42 mit den T-Trägern 50 beispielsweise
verstiftet werden. Es ist durch einen solchen Aufbau aber beispielsweise
möglich,
eine erfindungsgemäße Schwerlastrollenbahn
zu demontieren, in einfacher und kostengünstiger Weise zu verschicken
und am benötigten Ort
wieder aufzubauen.
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Die
Vorderansicht der 4 zeigt eine Schwerlastrolle 60 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung. Die Schwerlastrolle 60 der 4 ist
als angetriebene Rolle konzipiert und kann beispielsweise in der
Weise mit der Schwerlastrolle 30 der 2 kombiniert
werden, dass eine Schwerlastrollenbahn auf einer Seite mit angetriebenen Schwerlastrollen 60 versehen
ist und auf der anderen Seite mit nicht angetriebenen Schwerlastrollen 30.
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Die
Schwerlastrolle 60 weist eine Auflagerrolle 62 und
Lagerrollen 64, 66 auf, die jeweils an Trägerplatten
eines gemeinsamen Lagerbocks 68 drehbar gelagert sind.
Die Trägerplatten
der Lagerrollen 64, 66 sind auf einer gemeinsamen
Basisplatte 68 angeordnet.
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Das
in der 4 linke Ende der Auflagerrolle 62 ist
in einem Anschlag 70 aufgenommen, der identisch zum Anschlag 46 der 2 aufgebaut
ist. An ihrem, in der 4 rechten Ende ist auf der Auflagerrolle 62 ein Doppelkettenrad 72 angeordnet,
das mittels einer Rollenkette 74 angetrieben werden kann. Mittels
der Rollenkette 74 wird das Doppelkettenrad 72 beispielsweise
mit einem Antriebsmotor verbunden. Der in der Darstellung der 4 rechte,
freie Zahnkranz des Doppelkettenrades 72 dient dann dazu,
eine Kette anzutreiben, die mit einer benachbarten Schwerlastrolle 60 verbunden
ist. Auf diese Weise können
zahlreiche, hintereinander angeordnete Schwerlastrollen 60 gleichförmig angetrieben
werden.
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Die
Auflagerrolle 62 ist im Bereich zwischen den beiden Lagerböcken mit
Anlaufringen 76 und Klemmringen 78 versehen. Die
Anlaufringe 76 bestehen aus Kunststoff und liegen einerseits
an der jeweils innenliegenden Trägerplatte
der Lagerböcke und
andererseits an den Klemmringen 78 an. Mittels der Anlaufringe 76 und
der Klemmringe 78 kann die Auflagerrolle 78 dadurch
gegen seitliche Verschiebung gesichert werden. Darüber hinaus
wird zwischen den Klemmringen 78 eine Nut bereitgestellt, um
eine Führungsleiste
eines Spritzgusswerkzeugs zu führen.
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Wie
anhand der 4 und 5 zu erkennen
ist, ist die gemeinsame Basisplatte 68 der Schwerlastrolle 60 an
zwei parallel zueinander laufenden Doppel-T-Trägern 80 festgeschraubt
bzw. festgeklemmt. Das dem Doppelkettenrad 72 zugewandte
Ende der Basisplatte 68 ist dabei mittels eines durchgehenden
Schraubbolzens mit dem Doppel-T-Träger 80 verbunden,
die weiteren Befestigungen der Basisplatte 68 an den Trägern 80 sind
dahingegen als Klemmbefestigungen ausgeführt. Dadurch ist die exakte
Position des Doppelkettenrads 72 relativ zu den Trägern 80 gesichert,
die Klemmbefestigungen ermöglichen
es aber, die Doppel-T-Träger 80 nicht
mit weiteren Durchgangsbohrungen versehen zu müssen.